Сборка и запуск устройства
Компьютер - достаточно сложное устройство, которое требует понимания принципов работы. Поэтому рекомендуется приобрести комплект журналов Радио с подробным описанием компьютера и принципом работы основных узлов и модулей, а так же следить за рубрикой "Возвращаясь к напечатанному" чтобы не пропустить важные замечания и улучшения.
- Радио № 1, 2021 год: общие принципы работы и архитектура компьютера, принципиальная схема;
- Радио № 2, 2021 год: принципы работы модулей и интерфейсов с подробным описанием;
- Радио № 3, 2021 год: печатная плата, порядок сборки и первоначального запуска устройства;
- Радио № 4, 2021 год: порядок работы с компьютером, общие принципы, системная консоль;
- Радио № 5, 2021 год: руководство системного программиста - базовые интерфейсы
- Радио № 6, 2021 год: руководство системного программиста - работа с Ethernet и пр., пути развития и расширения возможностей
- Радио № 9, 2021 год: заключение и пожелания
- Радио № 1, 2022 год: работа с периферийными устройствами
- Радио № 4, 2023 год: описание платы 3.19 для сборки устройства
- Радио № 7, 2023 год: описание версии с поддержкой цвета
- Радио № 11 2023 год: описание принципов формирования видеосигнала
- Радио № 12, 2023 год: версия с поддержкой цвета на КМОП-регистре
Кроме этого, в нескольких номерах журнала публиковались исправления по замеченным опечаткам и предложениям по улучшению конструкции, следите за разделом "Возвращаясь к напечатанному" и за разделом "Поддержка" - "Наша консультация" сайта.
Схемы и платы
Принципиальная схема устройства с учётом всех авторских рекомендаций по корректировке номиналов по сравнению с журнальной версией (все корректировки опубликованы в журнале в рубрике "Возвращаясь к напечатанному"):
Все элементы устройства размещена на одной плате. Журнальная версия соответствует версии платы 3.17, схема расположения компонентов показана на рисунке. На чертеже исправлены небольшие неточности, которые остались незамеченными в журнальной версии.
Чертёж печатной платы опубликован в журнале. Печатную плату можно приобрести в наборах, но если Вам нужны качественные оттиски для самостоятельного изготовления платы, пожалуйста напишите запрос, материалы будут Вам высланы. Плата очень простая, толщина дорожек не менее 0.5 мм, а расстояние между элементами не менее 0.3 мм.
Сборка и настройка КРИСС CP/M
Порядок сборки и запуска компьютера подробно описаны в журнале Радио, №3 за 2021 год. Для большего удобства мы подготовили видео-отчёт по сборке по сборке, а в журнале опубликован перечень необходимых компонентов.
Сборка особенностей не имеет, ключевые ИМС микроконтроллеров, ОЗУ, ПЗУ, интерфейсов рекомендуется устанавливать на монтажные колодки.
Пошаговая инструкция по сборке
Альтернативный метод сборки предложил Leslie Marentette из Канады, он же подготовил опубликованные ниже материалы.
Процесс сборки разделён на небольшие шаги, на каждом из которых устанавливается несколько деталей. Подробная инструкция приведена ниже в файле с компонентами, каждый шаг сопровождается видеоинструкцией. Каждый шаг выглядит примерно так, как показано на картинке:
PDF-файл с перечнем компонентов и пошаговой инструкцией по сборке
Видеоинструкция по сборке Часть 1
Видеоинструкция по сборке Часть 2
Видеоинструкция по сборке Часть 3
Видеоинструкция по сборке Часть 4
Видеоинструкция по сборке Часть 5
Видеоинструкция по сборке Часть 6
Видеоинструкция по сборке Часть 7
Видеоинструкция по сборке Часть 8
Инициализация и запуск
Перед установкой на плату микроконтроллеры необходимо предварительно запрограммировать, записав программатором ISP программы-загрузчики и настроив fuse-биты. Если Вы приобрели официальный набор для сборки, то этот шаг можно пропустить, все микроконтроллеры уже предварительно настроены и прошиты бутлоадерами.
Набор файлов для первоначальной прошивки микроконтроллеров в формате HEX, для программирования нужен специальный программатор, поддерживающий семейство ATMEGA и ATTINY микроконтроллеров AVR. Порядок программирования и настройки FUSE-битов см. в №3 Радио за 2021 г.
Микропрограммы микроконтроллеров (прошивки) состоят из двух частей: блок начальной загрузки минимальных размеров, который прописывается в МК программатором и основной код микропрограммы, который записывается в соответствии с процедурой записи, описанной на сайте через внутренний UART-интерфейс.
| MCU | v. 3.** | v. 6.** | Model | Brown-out | ISP | Boot/SPE | Boot reset | Clock | Ext | High | Low |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| CPU | DD1 | DD1 | ATMEGA1284P | 4.3 v | Enable | 512 words | Enable | Ext Clock 6CK+65ms | 0xFC | 0xD6 | 0xE0 |
| CPD | DD5 | DD5 | ATMEGA328P | 4.3 v | Enable | 512 words | Enable | Ext Osc. 8- MHz, 16K, 64ms, Clock output on B0 | 0xFC | 0xDC | 0xBF |
| VGA | DD8 | DD9 | ATMEGA328P | 4.3 v | Enable | 256 words | Enable | Ext Clock 6CK+65ms | 0xFC | 0xDE | 0xE0 |
| VSG | DD11 | DD12 | ATTINY13 | 4.3 v | Enable | No | - | Ext Clock 14CK+65ms | - | 0xF9 | 0x78 |
| CLR | - | DD6 | ATTINY84 | 4.3 v | Enable | Yes | - | Ext Clock 14CK+65ms | 0xFE | 0xD4 | 0xE0 |
После сборки, базовой проверки и установки основных ИМС микроконтроллеров, нормальным поведением компьютера будет такое, как показано на видео: индикатор SYS периодически мигает, после раздаётся звуковой сигнал. Спасибо Mutsuo Gamo из Японии за это видео.
Такое состояние означает, что сборка выполнена корректно и компьютер готов к загрузке микропрограммы (firmware) в МК центрального процессора, внешних устройств и VGA. Файлы микропрограмм доступны для скачивания в разделе "Поддержка" сайта.
Установка обновлений
Для установки обновлений и начальной загрузки необходим переходник USB-UART и компьютер под управлением ОС Windows для запуска программы, устанавливающей обновления. Переходник должен поддерживать передачу на скорости не менее 57600 бод. При подключении в системе появится новый COM-порт, узнайте номер порта в диспетчере устройств ОС. Установите при необходимости драйвера из комплекта переходника.
Для установки обновлений выполните следующие действия:
- отключите питание компьютера;
- откройте корпус, выкрутив два крепёжных винта в нижней части корпуса;
- очень осторожно снимите верхнюю крышку, чтобы не повредить провод подключения динамика, прикреплённого к верхней части корпуса;
- подключите переходник к внутреннему разъёму системного программирования, соблюдая порядок подключения (слева направо контакты Rx, Tx, GND переходника), обычно это белый - зелёный - черный, красный провод переходника должен быть надёжно изолирован;
- запустите bat-файл установочного пакета, указав в качестве параметра номер COM-порта - программа запустится и перейдёт в режим ожидания;
- включите питание компьютера - загрузка начнётся автоматически, сопровождаясь сигнализацией индикатора SYS и звуковыми сигналами;
- после окончания установки отключите питание компьютера, отключите переходник, установите на место верхнюю крышку и закрепите её монтажными винтами.
Если загрузка сбилась по время процесса, просто начните заново.
Не забудьте подготовить SD-карточку с загрузочной областью и рабочими образами, см. соответствующий раздел сайта. После загрузки микропрограмм компьютер готов к первому запуску, вот как это выглядит:
По запросу высылается ссылка на видео по первоначальной настройке компьютера после сборки.